JPH0580124A - Semiconductor element inspecting device - Google Patents
Semiconductor element inspecting deviceInfo
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- JPH0580124A JPH0580124A JP3239477A JP23947791A JPH0580124A JP H0580124 A JPH0580124 A JP H0580124A JP 3239477 A JP3239477 A JP 3239477A JP 23947791 A JP23947791 A JP 23947791A JP H0580124 A JPH0580124 A JP H0580124A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子の検査装置に
係り、とくにIC,LSI等の半導体素子の多数の電極
やプローブ接触端子に接触して電気的性能を検査する半
導体素子検査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device inspection device, and more particularly to a semiconductor device inspection device for inspecting electrical performance by contacting a large number of electrodes or probe contact terminals of a semiconductor device such as an IC or LSI.
【0002】[0002]
【従来の技術】図13(A)は測定に供せられる半導体
ウエハ1の外観図である。LSI等の半導体素子(チッ
プ)2は同図(B)に示すようにウエハ1より個々に切
り離される。チップ2の周辺部には多数の電極3が配置
されている。また、上記チップ2の電極3には図14に
示すなプローブカード4のタングステン針のプローブ5
を圧接してそのバネ圧によりこすって接触をとり、電気
特性を検査するようにしていた。図15は図14の上面
図である。2. Description of the Related Art FIG. 13A is an external view of a semiconductor wafer 1 used for measurement. A semiconductor element (chip) 2 such as an LSI is separated from the wafer 1 as shown in FIG. A large number of electrodes 3 are arranged on the periphery of the chip 2. Further, the electrode 3 of the chip 2 has a tungsten needle probe 5 of a probe card 4 shown in FIG.
It was made to press and contact by rubbing by the spring pressure and inspecting an electric characteristic. FIG. 15 is a top view of FIG.
【0003】図16は各電極上にはんだボ−ル6を備え
たチップ2の斜視図であり、図17に示すように、チッ
プ2のはんだボール6を配線基板7表面の電極8に対向
させて全電極を一括接続するので、高密度化した半導体
素子を歩留まり高く、効率的に接続する場合に広く用い
られている。特開昭58−73129号公報には上記電
極上にはんだボールを有する半導体素子の検査方法およ
び装置の一例が開示されている。図18は上記公知技術
の説明図、図19はその部分断面図である。多層配線基
板11内には図19に示すように電源導体層10をレフ
ァレンス層とする一定の特性インピーダンスを有する信
号用導体配線9が埋設され、その先端部には突起電極1
2が設けられる。また、特性検査にあたっては図18に
示すように、チップ2表面のはんだボール6に突起電極
12を圧接し、熱源13により加熱してはんだを溶融し
て検査信号の送受を行う。また、検査終了後は、再度は
んだを溶かして突起電極12を引き離すようにしてい
た。FIG. 16 is a perspective view of a chip 2 having a solder ball 6 on each electrode. As shown in FIG. 17, the solder balls 6 of the chip 2 are made to face the electrodes 8 on the surface of the wiring board 7. Since all electrodes are collectively connected with each other, it is widely used to efficiently connect high-density semiconductor elements with high yield. Japanese Patent Laid-Open No. 58-73129 discloses an example of a method and apparatus for inspecting a semiconductor element having solder balls on the electrodes. FIG. 18 is an explanatory view of the above-mentioned known technique, and FIG. 19 is a partial sectional view thereof. As shown in FIG. 19, a signal conductor wiring 9 having a constant characteristic impedance and having a power supply conductor layer 10 as a reference layer is embedded in the multilayer wiring board 11, and the protruding electrode 1 is provided at the tip thereof.
Two are provided. Further, in the characteristic inspection, as shown in FIG. 18, the projecting electrodes 12 are pressed against the solder balls 6 on the surface of the chip 2 and are heated by the heat source 13 to melt the solder to send and receive the inspection signal. After the inspection, the solder is melted again to separate the protruding electrodes 12.
【0004】また、半導体素子2表面の極めて狭ピッチ
の電極は多層配線基板11により間隔を拡大されて検査
装置に接続される。特開昭64−71141号公報には
上記チップ電極部のはんだを溶融しない検査装置の一例
が開示されている。図20は上記検査装置のプロ−ブ部
の断面図である。検査装置の同軸コネクタ25から同軸
ケ−ブル18を介して検査信号が送受され、これらの信
号はチップ2を搭載した基板の電極15に接続される。
図21は上記プロ−ブ先端部の部分断面図である。チュ
ーブとそのチューブ内に摺動自在に遊嵌し、ばねにより
外方に突出するように構成されたスプリングプローブ1
4を、シールド用の導電性基板16内のスルーホールに
貫通させ、絶縁基板17によりその両端部を保持する。
上記スルーホールは被検査対象である電極15の位置に
形成されている。上記スプリングプローブ14の下側の
可動ピンは電極15に接し、上側の可動ピンはフランジ
付き電極21を介して同軸ケーブル18の芯線に接続さ
れる。フランジ付き電極21と同軸ケーブル18は絶縁
基板20により保持され、同軸ケーブル18のシ−ルド
23は導電性基板22にはんだ付けされる。上記検査装
置は多数の可動ピンを対応する電極に同時に接続し、ま
た段差のある電極にも対応できるので、半導体素子に与
えるストレスが少なく高速に検査を実行できるという特
徴がある。Further, the electrodes having an extremely narrow pitch on the surface of the semiconductor element 2 are connected to the inspection apparatus with the interval enlarged by the multilayer wiring board 11. Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-71141 discloses an example of an inspection device that does not melt the solder in the chip electrode portion. FIG. 20 is a cross-sectional view of the probe portion of the inspection device. Inspection signals are transmitted and received from the coaxial connector 25 of the inspection device via the coaxial cable 18, and these signals are connected to the electrodes 15 of the substrate on which the chip 2 is mounted.
FIG. 21 is a partial cross-sectional view of the tip portion of the probe. A tube and a spring probe 1 configured to be slidably fitted in the tube and project outward by a spring.
4 is penetrated through the through hole in the conductive substrate 16 for shielding, and both ends thereof are held by the insulating substrate 17.
The through hole is formed at the position of the electrode 15 to be inspected. The lower movable pin of the spring probe 14 contacts the electrode 15, and the upper movable pin is connected to the core wire of the coaxial cable 18 via the flanged electrode 21. The flanged electrode 21 and the coaxial cable 18 are held by the insulating substrate 20, and the shield 23 of the coaxial cable 18 is soldered to the conductive substrate 22. Since the above-described inspection apparatus connects a large number of movable pins to corresponding electrodes at the same time and can also cope with electrodes having steps, it is characterized in that stress applied to the semiconductor element is small and high-speed inspection can be performed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】半導体素子の高密度化
に伴って、検査用のプローブの高密度多ピン化が進み、
プローブ端子から検査回路へ接続するための簡便な配線
パターンピッチの拡大技術の開発が望まれている。図1
4、図15に示したプローブカードによる検査装置にお
いては、プローブ5が長く、密集するのでその集中イン
ダクタンスが大きくなり、検査の高速性が制約されると
いう問題があった。また、プローブの空間的な配置が制
約されるため、電極数の多い半導体素子には適用困難と
いう問題もあった。例えば、プローブ5の集中インダク
タンスLが50nH、プローブカード上の信号線の特性
インピーダンスRが50Ωの場合には時定数L/Rは1
nSとなるので、これ以上の高速信号を扱うと波形がな
まり正確な検査ができなかった。このため、プローブカ
ードによる検査装置は通常、直流ないし比較的低周波検
査に限定されていた。With the increase in the density of semiconductor elements, the density of probes for inspection has increased and the number of pins has increased.
It is desired to develop a simple technique for increasing the pitch of the wiring pattern for connecting the probe terminal to the inspection circuit. Figure 1
4, the probe card inspection device shown in FIG. 15 has a problem in that the probes 5 are long and are densely packed, so that the concentrated inductance is large and the inspection speed is limited. Further, there is a problem that it is difficult to apply to a semiconductor element having a large number of electrodes because the spatial arrangement of the probe is restricted. For example, when the concentrated inductance L of the probe 5 is 50 nH and the characteristic impedance R of the signal line on the probe card is 50Ω, the time constant L / R is 1
Since it is nS, when a higher speed signal than this is handled, the waveform becomes blunt and an accurate inspection cannot be performed. For this reason, probe card inspection devices have typically been limited to direct current or relatively low frequency inspection.
【0006】一方、図18、図19に示した装置では、
プローブカードの各信号線の特性インピーダンスを所定
値化することは可能であるものの、このようなプローブ
カードの設計、製造に時間を要する上、高価であり、ま
た、電源の発振等が発生した場合にその対策、修正等が
困難でありパターン変更への対応性も悪という問題があ
った。また、検査時にははんだを溶かす必要があるた
め、検査時間を要する上、半導体素子に熱ストレスを与
えるという問題があった。また、図20、図21に示し
た装置では、同軸ケーブルの特性インピーダンスを所定
値に保つことができるので、高速電気特性の検査が可能
になるものの、例えば芯線保持用絶縁基板20に多数の
同軸ケーブル18を挿入したり、同軸ケーブルの芯線に
フランジ付き電極21を固着したりする繊細な組立作業
に熟練を要するので時間がかかり作業効率が悪いという
問題があった。本発明の目的は上記従来装置の欠点を改
善して、構造簡単、組立容易、パターン変更にも対応が
容易であり、さらに、電気特性を損なわずにプローブ先
端部の極めて狭い配線ピッチを拡大して取り出すことの
できる半導体素子検査装置を提供することにある。On the other hand, in the apparatus shown in FIGS. 18 and 19,
Although it is possible to set the characteristic impedance of each signal line of the probe card to a predetermined value, it takes time to design and manufacture such a probe card, and it is expensive. However, there is a problem in that it is difficult to take countermeasures and corrections, and the responsiveness to pattern changes is poor. Further, since it is necessary to melt the solder at the time of inspection, there is a problem that the inspection time is required and the semiconductor element is subjected to thermal stress. Further, in the device shown in FIGS. 20 and 21, since the characteristic impedance of the coaxial cable can be maintained at a predetermined value, high-speed electrical characteristics can be inspected. Since skill is required for delicate assembly work such as insertion of the cable 18 and fixing of the flanged electrode 21 to the core wire of the coaxial cable, there is a problem that it takes time and work efficiency is poor. The object of the present invention is to improve the drawbacks of the above-mentioned conventional device, to simplify the structure, to easily assemble, and to cope with pattern changes, and to expand the extremely narrow wiring pitch of the probe tip without impairing the electrical characteristics. It is to provide a semiconductor element inspection device that can be taken out as a product.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、複数のプローブの先端部を保持するプロ−ブユニッ
トと、プロ−ブユニットを保持してプロ−ブユニットと
上記テスタ間を電気的に接続する配線基板とを備え、さ
らに、プロ−ブユニットは上記複数のプローブの先端部
を保持するプローブヘッダ部と、プローブヘッダ部と上
記配線基板間を線材により配線する配線部とを備え、さ
らに、上記配線部の複数の線材の少なくとも一部を絶縁
被膜付き線材として線材の間隙部に導電性材料を充填す
るようにする。さらに、上記導電性材料を上記テスタの
接地電位に接続し、上記配線部の絶縁被膜付き線材の一
部を上記テスタの電源電位に接続し、他をテスト信号送
信/受信端子に接続するようにする。また、上記テスト
信号送信/受信端子に接続する絶縁被膜付き線材を必要
に応じて絶縁性チュ−ブに挿入するようにする。In order to solve the above-mentioned problems, a probe unit for holding the tips of a plurality of probes, and a probe unit for holding the probe unit and electrically connecting between the probe unit and the tester are provided. The probe unit further includes: a probe header section that holds the tip portions of the plurality of probes; and a wiring section that connects the probe header section and the wiring board with a wire rod. At least a part of the plurality of wire rods in the wiring portion is used as a wire rod with an insulating coating so that a gap between the wire rods is filled with a conductive material. Further, the conductive material is connected to the ground potential of the tester, a part of the wire material with an insulating coating of the wiring portion is connected to the power supply potential of the tester, and the other is connected to the test signal transmitting / receiving terminal. To do. In addition, the wire material with an insulating coating to be connected to the test signal transmitting / receiving terminal is inserted into the insulating tube as needed.
【0008】また、上記テスト信号送信/受信端子に接
続する絶縁被膜付き線材の少なくとも一部を同軸ケ−ブ
ルとする。また、上記配線部の複数の線材を銅、タング
ステン、ステンレス、銅−錫合金、ベリリウム−銅合金
のいずれかにより形成し、上記絶縁皮膜をポリテトラフ
ルオロエチレン、またはポリパラキシレン、またはポリ
イミド、またはエナメル等により形成し、上記絶縁性チ
ュ−ブをポリイミド、またはポリテトラフルオロエチレ
ンにて形成する。また、上記線材を上記プロ−ブユニッ
トの配線部の快削性セラミックス、アクリル、ポリイミ
ド、エンジニアリングプラスチック、感光性ガラスのい
ずれかにより形成した絶縁基板のスル−ホ−ル内に各個
に保持するようにする。Further, at least a part of the wire material with an insulating film connected to the test signal transmitting / receiving terminal is a coaxial cable. Further, a plurality of wires of the wiring portion is formed of copper, tungsten, stainless steel, copper-tin alloy, beryllium-copper alloy, and the insulating film is polytetrafluoroethylene, or polyparaxylene, or polyimide, or The insulating tube is made of enamel or the like, and the insulating tube is made of polyimide or polytetrafluoroethylene. Also, each of the wires is individually held in the through hole of an insulating substrate formed of any of free-cutting ceramics, acrylic, polyimide, engineering plastic, and photosensitive glass of the wiring portion of the probe unit. To do.
【0009】また、上記複数のプローブの先端部と上記
配線部の線材を一体に形成するようにする。また、上記
プロ−ブヘッダ部を複数のスプリングプローブとこれら
を各個に保持する絶縁基板とにより構成し、各スプリン
グプローブの可動ピンの一方を上記プロ−ブユニットの
配線部が保持する線材端に各個に接続するようにする。Further, the wire rods of the plurality of probes and the wiring portion are integrally formed. In addition, the probe header section is composed of a plurality of spring probes and an insulating substrate that holds each of them, and one of the movable pins of each spring probe is individually connected to the wire end held by the wiring section of the probe unit. Try to connect.
【0010】また、上記プローブヘッダ部の各プローブ
の先端部を各個に保持する絶縁基板により構成して、各
プローブの端部を上記プロ−ブユニットの配線部の端部
にはんだ付けするようにする。また、上記プローブヘッ
ダ部の絶縁基板が保持する各プローブ先端部を、上記絶
縁基板のスル−ホ−ル内に充填した導体部と、上記導体
部の先端上にメッキ、蒸着、CVD、スパッタリング等
の方法により成膜して突起状に形成するようにする。さ
らに、上記プローブユニットの配線部の各線材に導電性
チュ−ブを取り付け、これらを上記プローブユニットの
配線部の絶縁基板内に設けた複数の段差付きスル−ホ−
ルに各個に挿入して上記線材の位置決めを行うようにす
る。さらに、上記導電性チュ−ブを取付けた線材端部が
上記段差付きスル−ホ−ルの内部に納まるようにして上
記段差付きスル−ホ−ル端部内に凹部を設け、上記スプ
リングプローブの可動ピンの案内をするようにする。Further, the tip of each probe of the probe header section is constituted by an insulating substrate for holding each probe individually, and the end of each probe is soldered to the end of the wiring section of the probe unit. .. In addition, a conductor portion in which each probe tip portion held by the insulating substrate of the probe header portion is filled in a through hole of the insulating substrate, and plating, vapor deposition, CVD, sputtering, etc. on the tip of the conductor portion. The film is formed by the above method to form a projection. Further, a conductive tube is attached to each wire of the wiring portion of the probe unit, and these are provided with a plurality of stepped through holes provided in the insulating substrate of the wiring portion of the probe unit.
Each wire is inserted into the cable to position the wire. Further, a recess is provided in the stepped through-hole end so that the wire rod end to which the conductive tube is attached fits inside the stepped through-hole, and the spring probe is movable. Try to guide you through the pins.
【0011】[0011]
【作用】上記プロ−ブユニットのプローブヘッダ部は複
数のプローブ先端部を保持し、プロ−ブユニットの配線
部は線材を用いて上記複数のプローブ先端部のピッチを
拡大して上記配線基板に接続し、上記配線基板はプロ−
ブユニットをテスタ間に接続する。さらに、上記配線部
の絶縁被膜付き線材の一部は電源線として用いられ、他
の一部は必要に応じて絶縁性チュ−ブに挿入されテスト
信号線として用いられる。また、上記線材の間隙部に充
填される導電性材料は接地電位に接続されるので、上記
絶縁被膜のない線材は接地線となり、上記電源線は上記
導電性材料によりシ−ルドされ、また、テスト信号線は
上記導電性材料をシ−ルド外皮とする同軸ケ−ブルと等
価になる。また、上記同軸ケ−ブルの特性インピ−ダン
スは絶縁被膜や絶縁性チュ−ブの誘電率と厚みにより設
定される。また必要に応じて、上記テスト信号線には既
成の同軸ケ−ブルが使用される。The probe header section of the probe unit holds a plurality of probe tips, and the wiring section of the probe unit is connected to the wiring board by expanding the pitch of the probe tips using a wire material. , The wiring board is professional
Connect the unit between testers. Further, a part of the wire material with an insulating coating of the wiring portion is used as a power supply line, and the other part is inserted into an insulating tube as needed and used as a test signal line. Further, since the conductive material filled in the gap portion of the wire is connected to the ground potential, the wire without the insulating coating becomes the ground wire, and the power supply line is shielded by the conductive material. The test signal line is equivalent to a coaxial cable using the conductive material as a shield. Further, the characteristic impedance of the coaxial cable is set by the dielectric constant and thickness of the insulating coating or the insulating tube. If necessary, a ready-made coaxial cable is used for the test signal line.
【0012】また、上記線材材料の銅、タングステン、
ステンレス、銅−錫合金、ベリリウム−銅合金等は線材
に適度な剛性を与え、上記ポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリパラキシレン、ポリイミド、エナメル等の絶縁
皮膜材やポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン等の
絶縁性チュ−ブ材は上記同軸ケ−ブルの特性や電源線の
絶縁性等に応じて選択される。また、上記快削性セラミ
ックス、アクリル、ポリイミド、エンジニアリングプラ
スチック、感光性ガラス等の配線部の絶縁基板材は上記
線材と嵌合するスル−ホ−ルを精度良く効率的に加工す
ることを可能にする。また、上記複数のプローブの先端
部と上記配線部の線材の一体化した本発明の装置は、ス
プリングプローブを省略して構造を簡単化し、はんだボ
−ルを備えた半導体チップ専用の測定機能を提供する。Further, the above-mentioned wire material copper, tungsten,
Stainless steel, copper-tin alloy, beryllium-copper alloy, etc. impart appropriate rigidity to the wire material, and insulation film materials such as the above polytetrafluoroethylene, polyparaxylene, polyimide, and enamel, and insulation properties such as polyimide and polytetrafluoroethylene The tube material is selected according to the characteristics of the coaxial cable and the insulation of the power supply line. Further, the insulating substrate material of the wiring portion such as the above-mentioned free-cutting ceramics, acrylic, polyimide, engineering plastic, and photosensitive glass enables the through hole fitted with the above-mentioned wire to be processed accurately and efficiently. To do. In addition, the device of the present invention in which the tip portions of the plurality of probes and the wire material of the wiring portion are integrated, the spring probe is omitted to simplify the structure, and the measuring function dedicated to the semiconductor chip equipped with the solder ball is provided. provide.
【0013】また、上記プロ−ブヘッダ部のスプリング
プローブを絶縁基板に別個に保持する構造により、プロ
ーブヘッダがプロ−ブユニットの配線部から分離、交換
可能になる。また、絶縁基板のスル−ホ−ル内に厚膜導
体を充填しその上に成膜技術により突起状先端部を形成
して上記プローブヘッダ部を一括形成(バッチプロッセ
ス)する。さらに、上記プローブユニットの配線部の各
線材の先端に導電性チュ−ブを取り付け、また、配線部
の絶縁基板スル−ホ−ルの形状を段差付きに形成するこ
とにより各線材の位置決めと固定を容易化する。Further, the structure in which the spring probe of the probe header section is separately held on the insulating substrate allows the probe header to be separated and replaced from the wiring section of the probe unit. Further, a thick film conductor is filled in the through hole of the insulating substrate, and a projecting tip portion is formed thereon by a film forming technique to collectively form the probe header portion (batch process). Further, a conductive tube is attached to the tip of each wire in the wiring part of the probe unit, and the insulating substrate through-hole in the wiring part is formed with a step to position and fix each wire. To facilitate.
【0014】[0014]
【実施例】図1は本発明による半導体素子検査装置のプ
ロ−ブ部の断面図である。図1においては、検査対象で
あるチップ2の各電極3の表面に設けた複数のはんだボ
ール6に、これらに対応する絶縁基板29の位置に固定
した各導電性プローブ28を押し当てて接触させる。複
数の導電性プローブ28は先端位置の全てが一平面上に
揃うよう研磨されてから電解研磨されるか、あるいは電
解研磨により針状に加工された後にその先端部を平坦板
に押し当てながら絶縁基板29に固定されるので、先端
位置のバラツキは10μm以内に収められる。1 is a cross-sectional view of a probe portion of a semiconductor device inspection apparatus according to the present invention. In FIG. 1, a plurality of solder balls 6 provided on the surface of each electrode 3 of a chip 2 to be inspected are pressed by the respective conductive probes 28 fixed at the positions of the insulating substrate 29 corresponding to these balls. .. The plurality of conductive probes 28 are polished so that all of their tip positions are aligned on one plane and then electropolished, or they are processed into needles by electropolishing and then the tip portions are pressed against a flat plate for insulation. Since it is fixed to the substrate 29, the variation in the tip position is kept within 10 μm.
【0015】上記プローブ28の先端ははんだボール6
に押し当てられて食い込むので、上記先端位置や上記は
んだボ−ルの高さにバラツキが存在しても常に良好な電
気的接触を得ることができ、これにより、図20、21
に示した従来装置のスプリングプロ−ブ14の全てを省
略することができる。また、導電性プロ−ブ28の導体
を配線基板30に直接はんだ付けするので、図20、2
1に示した従来装置の同軸ケーブル18を省略し、これ
により同軸ケーブルの端部の加工や挿入作業等を省略で
きるうえ、同軸ケーブルの芯線にフランジ付き電極21
を固着したりする面倒な組立作業も省略することができ
る。また、上記導電性プロ−ブ28の間隔(ピッチ)を
例えば従来の0.45mmから0.2mm以下に縮小で
きるので、これに対応した半導体素子の電気特性の検査
が可能となる。また、上記導電性プロ−ブ28の導体間
ピッチは配線基板30の電極31部分までの間に適度な
ピッチにまで容易に拡大することができる。The tip of the probe 28 has a solder ball 6
Since it is pressed against and bites into, it is possible to always obtain good electrical contact even if there is a variation in the tip position or the height of the solder ball.
It is possible to omit all of the spring probe 14 of the conventional device shown in FIG. Further, since the conductor of the conductive probe 28 is directly soldered to the wiring board 30, the conductor shown in FIGS.
By omitting the coaxial cable 18 of the conventional device shown in FIG. 1, processing of the end portion of the coaxial cable and insertion work can be omitted, and the flanged electrode 21 is attached to the core wire of the coaxial cable.
It is also possible to omit the troublesome assembling work such as fixing. In addition, since the interval (pitch) of the conductive probe 28 can be reduced from 0.45 mm of the related art to 0.2 mm or less, it is possible to inspect the electrical characteristics of the semiconductor device corresponding to this. Further, the pitch between the conductors of the conductive probe 28 can be easily expanded to a proper pitch up to the electrode 31 portion of the wiring board 30.
【0016】各導電性プローブ28は絶縁基板29を貫
通して固定され、さらに絶縁性接着剤51により固着さ
れる。導電性プローブ28は、銅、タングステン、ステ
ンレス、銅−錫合金、ベリリウム−銅合金等、適度な硬
度を有する材料のいずれかにより形成され、また、絶縁
基板29は快削性セラミックス、アクリル、ポリイミ
ド、エンジニアリングプラスチック、または感光性ガラ
ス等により形成する。各プローブ28の上端は、配線基
板30の電極31にはんだ接続され、同軸コネクタ25
を介して検査回路に接続される。Each conductive probe 28 is fixed by penetrating the insulating substrate 29 and further fixed by an insulating adhesive 51. The conductive probe 28 is formed of any material having an appropriate hardness such as copper, tungsten, stainless steel, copper-tin alloy, beryllium-copper alloy, and the insulating substrate 29 is made of free-cutting ceramics, acrylic, polyimide. , Engineering plastic, or photosensitive glass. The upper end of each probe 28 is soldered to the electrode 31 of the wiring board 30, and the coaxial connector 25
Is connected to the inspection circuit via.
【0017】上記のように従来の同軸ケ−ブルを省略す
ると、同軸ケ−ブルによって得られていたインピ−ダン
ス整合が崩れるおそれが生じる。しかし、この問題は図
1に示すように、各プローブ28の導体を絶縁基板29
から、配線基板30の電極31に至るまでの間、被覆材
34で絶縁被覆し、さらに必要ならば絶縁性のチューブ
35を被せ、その上に導電性材料36をかぶせてこれを
接地することにより解決することができる。このように
すると各プローブ28はその導体を芯線とし、被覆材3
4やチューブ35を絶縁被膜とし、導電性材料36を接
地外皮とする同軸ケ−ブルを構成するので、上記絶縁被
膜の材質(誘電率)や厚みを適宜設定することにより所
要の特性インピ−ダンスが得られるからである。If the conventional coaxial cable is omitted as described above, the impedance matching obtained by the coaxial cable may be destroyed. However, the problem is that the conductor of each probe 28 is connected to the insulating substrate 29 as shown in FIG.
To the electrode 31 of the wiring board 30 by insulating coating with a coating material 34, covering with an insulating tube 35 if necessary, covering the conductive material 36, and grounding it. Can be resolved. In this way, each probe 28 uses its conductor as a core wire and the covering material 3
Since the coaxial cable 4 and the tube 35 are used as insulating coatings and the conductive material 36 is used as a grounding sheath, the required characteristic impedance can be obtained by appropriately setting the material (dielectric constant) and thickness of the insulating coatings. Is obtained.
【0018】すなわち、図1の構成により、各プローブ
28の導体部分を検査装置やチップ2等のインピ−ダン
スレベルに合わせて整合をとり、高速測定の条件を成立
させることができ、従来の同軸ケ−ブルを省略して作業
性、経済性、信頼性等を高めることができる。図1にお
いて、被覆材34は例えばポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリパラキシレン、ポリイミド、若しくはエナメル
などの絶縁材とし、チューブ35は例えばポリイミド若
しくはポリテトラフルオロエチレンなどの絶縁性チュー
ブとする。That is, with the configuration shown in FIG. 1, the conductor portion of each probe 28 can be matched with the impedance level of the inspection device, the chip 2, etc. to meet the conditions for high-speed measurement. By omitting the cable, workability, economy, reliability and the like can be improved. In FIG. 1, the covering material 34 is an insulating material such as polytetrafluoroethylene, polyparaxylene, polyimide, or enamel, and the tube 35 is an insulating tube such as polyimide or polytetrafluoroethylene.
【0019】図2は被検体であるチップ2の電極3がは
んだボ−ル6を備えていない場合に対する本発明による
プローブ部実施例の断面図である。この場合はプロ−ブ
先端位置のバラツキを吸収するために、スプリングプロ
−ブ14を設けてそのバネ力によりプロ−ブ先端39を
電極3に圧接するようにする。ただし、各プローブの導
体部分のインピ−ダンス整合のとり方は図1の場合と同
様である。なお、このスプリングプロ−ブ14を設けた
プロ−ブは図1に示した電極3の表面にはんだボ−ル6
を形成した半導体素子にも適用することができる。FIG. 2 is a cross-sectional view of an embodiment of the probe portion according to the present invention for the case where the electrode 3 of the chip 2 which is the subject is not provided with the solder ball 6. In this case, in order to absorb the variation in the position of the tip of the probe, the spring probe 14 is provided so that the tip 39 of the probe is pressed against the electrode 3 by its spring force. However, the impedance matching of the conductor portion of each probe is the same as in the case of FIG. The probe provided with the spring probe 14 has a solder ball 6 on the surface of the electrode 3 shown in FIG.
The present invention can also be applied to a semiconductor element having a structure.
【0020】図2において、チップ2の電極3に対向し
て複数本のスプリングプローブ14が配列されている。
スプリングプローブ14はプローブ用チューブと、その
プローブ用チューブ内に摺動自在で、ばねの弾性力にて
常に先端部が該プローブ用チューブ内から外方に突出す
る2個の可動ピン39と44とから構成されている。ス
プリングプローブ14は上下一組の絶縁基板38を貫通
し、該スプリングプローブ14のチューブ外形よりも小
さな径を有する可動ピン39はプローブ先端位置決め用
の絶縁基板40を摺動可能な状態で貫通している。該上
下一組の絶縁基板38の間には該スプリングプローブ1
4の長さに応じたスペーサ41が設けられる。In FIG. 2, a plurality of spring probes 14 are arranged facing the electrodes 3 of the chip 2.
The spring probe 14 includes a probe tube and two movable pins 39 and 44 which are slidable in the probe tube and whose tips always project outward from the probe tube by the elastic force of the spring. It consists of The spring probe 14 penetrates a pair of upper and lower insulating substrates 38, and a movable pin 39 having a diameter smaller than the tube outer shape of the spring probe 14 penetrates the insulating substrate 40 for probe tip positioning in a slidable state. There is. The spring probe 1 is provided between the pair of upper and lower insulating substrates 38.
The spacers 41 are provided according to the length of 4.
【0021】上記絶縁基板38および40は、快削性セ
ラミックス、アクリル、ポリイミド、エンジニアリング
プラスチック、または感光性ガラスで構成する。各スプ
リングプローブ14は対応する導電性線材43および配
線基板30を介して検査装置本体に接続される。各スプ
リングプローブ14の上部可動ピン44は絶縁基板29
のスルーホールに貫通して絶縁性接着剤51により固着
された導電性線材43の一端に圧接される。このため、
絶縁基板38と同29の各スルーホールは互いに対向し
ている。The insulating substrates 38 and 40 are made of free-cutting ceramics, acrylic, polyimide, engineering plastic, or photosensitive glass. Each spring probe 14 is connected to the inspection apparatus body via the corresponding conductive wire 43 and wiring board 30. The upper movable pin 44 of each spring probe 14 is an insulating substrate 29.
Of the conductive wire 43 that is penetrated through the through hole and fixed by the insulating adhesive 51. For this reason,
The through holes of the insulating substrate 38 and the through holes of 29 are opposed to each other.
【0022】導電性線材43は、銅、タングステン、ス
テンレス、銅−錫合金、ベリリウム−銅合金のいずれか
により形成され、絶縁基板29から配線基板30の電極
31に至るまで、必要に応じてポリテトラフルオロエチ
レン、ポリパラキシレン、ポリイミド、若しくはエナメ
ルなどの絶縁性の被覆材34で被覆し、さらに、必要に
応じて該被覆材34にポリイミド若しくはポリテトラフ
ルオロエチレンなどの絶縁性のチューブ35を挿入す
る。また、上記導電性線材43、絶縁性の被覆材34お
よび絶縁性のチューブ35等を導電性樹脂あるいは導電
性接着剤等の導電性材料36で覆うようにする。上記図
2の構成により、図20、21の従来装置における同軸
ケーブル18を単純な導電性線材43に置き換えること
ができるので、同軸ケーブルの端部の加工を省略できる
うえ、同軸ケーブルの芯線にフランジ付き電極21を固
着したりする面倒な組立作業を省略することができるの
である。The conductive wire 43 is made of any one of copper, tungsten, stainless steel, copper-tin alloy, and beryllium-copper alloy. Cover with an insulating coating material 34 such as tetrafluoroethylene, polyparaxylene, polyimide, or enamel, and further insert an insulating tube 35 such as polyimide or polytetrafluoroethylene into the coating material 34 if necessary. To do. In addition, the conductive wire 43, the insulating covering material 34, the insulating tube 35, and the like are covered with a conductive material 36 such as a conductive resin or a conductive adhesive. With the configuration of FIG. 2 described above, the coaxial cable 18 in the conventional device of FIGS. 20 and 21 can be replaced with a simple conductive wire 43, so that processing of the end portion of the coaxial cable can be omitted, and the core wire of the coaxial cable can be flanged. The troublesome assembling work for fixing the electrode 21 with electrodes can be omitted.
【0023】図3は本発明による半導体素子検査装置の
プロ−ブ部の他の実施例の断面図である。検査対象であ
るチップ2の各電極3の表面に設けた複数のはんだボー
ル6に、プローブ45の先端を押し当てて接触させる点
は図1の場合と同様である。複数のプローブ45はアル
ミナあるいはムライトなどのセラミック基板46のスル
ーホール内の厚膜導体47の面上に、ニッケル、ニッケ
ル−銅合金、ベリリウム−銅合金、タングステン、モリ
ブデン、チタン、クロム、タンタルあるいはニオブ等を
用いてめっき、蒸着、CVD若しくはスパッタリングな
どによる成膜方法により形成され、必要に応じて、該成
膜をエッチングして突起上に形成する。上記複数の導電
性プローブ45はその先端位置の全てが一平面上に揃う
よう研磨されてから、エッチングにより加工されるの
で、先端位置のバラツキは10μm以内に収められる。FIG. 3 is a sectional view of another embodiment of the probe portion of the semiconductor device inspection apparatus according to the present invention. As in the case of FIG. 1, the tip of the probe 45 is pressed against and brought into contact with the plurality of solder balls 6 provided on the surface of each electrode 3 of the chip 2 to be inspected. The plurality of probes 45 are nickel, nickel-copper alloy, beryllium-copper alloy, tungsten, molybdenum, titanium, chromium, tantalum or niobium on the surface of the thick film conductor 47 in the through hole of the ceramic substrate 46 such as alumina or mullite. And the like are formed by a film forming method such as plating, vapor deposition, CVD, or sputtering. If necessary, the film is etched to form on the protrusions. Since the plurality of conductive probes 45 are processed by etching after being polished so that all the tip positions thereof are aligned on one plane, variations in the tip positions are kept within 10 μm.
【0024】また、スルーホール厚膜47の上部の露出
面をニッケルめっきしてさらにその上に、金または錫ま
たははんだ等をめっきし、ハンダ付け性が良好なめっき
部48を形成する。各プロ−ブのめっき部48は、はん
だボール49により絶縁基板29を貫通する導電性線材
43の端部にはんだ接続される。絶縁基板29とセラミ
ック基板46とはスペーサ41を介して接続される。The exposed surface of the upper portion of the through-hole thick film 47 is nickel-plated, and gold, tin, solder or the like is further plated thereon to form a plated portion 48 having good solderability. The plated portion 48 of each probe is soldered to the end of the conductive wire 43 that penetrates the insulating substrate 29 by a solder ball 49. The insulating substrate 29 and the ceramic substrate 46 are connected via the spacer 41.
【0025】次ぎに各プロ−ブ線材43の端部を絶縁基
板29に挿入、固定する本発明による各種の方法につい
て図4〜9を用いて説明する。大型計算機用LSI等に
おいては上記線材43の数は1000本を越える場合が
発生している。また、本発明により上記線材数は200
0〜3000本の域に達するものと考えられる。実際
上、このように数多くの線材を正しく迅速に絶縁基板2
9、その他に挿入して、固定することは並み大抵ではな
い。図4〜6は上記プロ−ブ線材43の端部を絶縁基板
29に挿入、固定する本発明の方法の部分断面図であ
る。Next, various methods according to the present invention for inserting and fixing the end portion of each probe wire 43 into the insulating substrate 29 will be described with reference to FIGS. In large-scale computer LSIs and the like, the number of wire rods 43 may exceed 1,000. According to the present invention, the number of wire rods is 200.
It is thought that it will reach the range of 0 to 3000 lines. Practically, such a large number of wires can be correctly and quickly insulated substrate 2
9. It is not normal to insert and fix it in others. 4 to 6 are partial sectional views of the method of the present invention for inserting and fixing the end portion of the probe wire 43 into the insulating substrate 29.
【0026】図4において、銅、タングステン、ステン
レス、銅−錫合金、ベリリウム−銅合金等の材料によっ
て作られる各導電性線材43を絶縁基板29のスルーホ
ールに挿入し、その後絶縁性接着剤51で固着する。図
5は絶縁基板29のスルーホール端部にテ−パを設けた
場合であり、これにより各導電性線材43を案内して挿
入しやすくする効果が得られる。図6は、各導電性線材
43の先端部を絶縁基板29のスルーホールの内側に凹
ました場合であり、これにより図2におけるスプリング
プロ−ブ14の可動ピン44の先端部を案内して挿入し
やすくする効果が得られる。In FIG. 4, each conductive wire 43 made of a material such as copper, tungsten, stainless steel, copper-tin alloy, beryllium-copper alloy is inserted into the through hole of the insulating substrate 29, and then the insulating adhesive 51 is used. Stick with. FIG. 5 shows a case where a taper is provided at the end of the through hole of the insulating substrate 29, which has the effect of guiding each conductive wire 43 to facilitate insertion. FIG. 6 shows a case where the tip end of each conductive wire 43 is recessed inside the through hole of the insulating substrate 29, whereby the tip end of the movable pin 44 of the spring probe 14 in FIG. 2 is guided and inserted. The effect of making it easier is obtained.
【0027】上記図4〜6においては、3本の導電性線
材43が描かれている。左側の導電性線材43は既に説
明した信号線用である。中央の導電性線材43は電源配
線用であり、絶縁性被覆材34で被覆されて低インピー
ダンス化されている。また、右側の導電性線材43は接
地用であり、導電性材料36と接触している。In FIGS. 4 to 6 described above, three conductive wires 43 are drawn. The conductive wire 43 on the left side is for the signal line already described. The conductive wire 43 in the center is for power supply wiring, and is covered with an insulating covering material 34 to have a low impedance. The conductive wire 43 on the right side is for grounding and is in contact with the conductive material 36.
【0028】図7〜11は導電性線材43の端部を絶縁
基板29に挿入、固定する本発明の他の方法の部分断面
図である。図7〜11においては準備作業として、導電
性線材43の端部に予め導電性チューブ56を挿入して
かしめ、あるいはレーザ溶接、スポット溶接、はんだ接
続等により固着しておくようにする。図7において、絶
縁基板29のスルーホールは上記導電性チューブ56と
嵌合し、絶縁基板29上部には導電性チューブ56のす
っぽ抜けを阻止する絶縁基板55が設けられている。し
たがって、導電性チューブ56を取付けた導電性線材4
3を下方から挿入すると、絶縁基板55がストッパとな
って導電性線材43を所定の位置に容易に固定すること
ができる。7 to 11 are partial sectional views of another method of the present invention for inserting and fixing the end portion of the conductive wire 43 into the insulating substrate 29. 7 to 11, as a preparatory work, a conductive tube 56 is previously inserted into the end portion of the conductive wire 43 by caulking, or is fixed by laser welding, spot welding, solder connection, or the like. In FIG. 7, the through hole of the insulating substrate 29 is fitted with the conductive tube 56, and an insulating substrate 55 for preventing the conductive tube 56 from slipping off is provided above the insulating substrate 29. Therefore, the conductive wire 4 with the conductive tube 56 attached
When 3 is inserted from below, the insulating substrate 55 serves as a stopper to easily fix the conductive wire 43 at a predetermined position.
【0029】また、図8に示すように、絶縁基板55の
スルーホール端部にテ−パを設けると導電性線材43の
該スルーホールへの挿入を容易化することができる。な
お、図示の3本の導電性線材43は図4〜6の場合と同
様に左から順次、信号用、電源用、接地用になってい
る。図9の左側の線は同軸ケ−ブル18であり、同軸ケ
−ブルの芯線に導電性チューブ56が取付けられる。Further, as shown in FIG. 8, if a taper is provided at the end of the through hole of the insulating substrate 55, the conductive wire 43 can be easily inserted into the through hole. The three conductive wires 43 shown in the figure are for signals, power, and ground sequentially from the left as in the case of FIGS. The wire on the left side of FIG. 9 is the coaxial cable 18, and the conductive tube 56 is attached to the core wire of the coaxial cable.
【0030】図10は図6と同様に各導電性線材43の
先端部を絶縁基板29のスルーホールの内側に凹ました
場合であり、これに伴って導電性チューブ56も短くな
っている。図11は導電性線材43の先端部に金属電極
58を取付けた導電性チュ−ブ56を固着した場合であ
り、予め金属電極58に金めっきを施すことにより、良
好な接触特性を確保することができる。Similar to FIG. 6, FIG. 10 shows a case where the tip of each conductive wire 43 is recessed inside the through hole of the insulating substrate 29, and the conductive tube 56 is shortened accordingly. FIG. 11 shows a case where a conductive tube 56 having a metal electrode 58 attached thereto is fixed to the tip of the conductive wire 43, and the metal electrode 58 is previously plated with gold to ensure good contact characteristics. You can
【0031】図12は上記本発明の半導体素子検査装置
をウェハプローバとして構成した例を示す図である。図
12において、試料台63上には、被検査物であるウェ
ハ1が載置され、昇降軸64を介して昇降駆動部65に
より駆動され、既に図2にて説明したプロ−ブ部の各ス
プリングプローブ14が対応する半導体ウェハ1表面の
複数の電極3に圧接される。なお、上記プロ−ブ部の配
線基板30は台66に取付けられている。FIG. 12 is a diagram showing an example in which the semiconductor device inspection apparatus of the present invention is configured as a wafer prober. In FIG. 12, a wafer 1 which is an object to be inspected is placed on a sample table 63 and driven by an elevating drive section 65 via an elevating shaft 64, and each of the probe sections already described in FIG. The spring probe 14 is pressed against the corresponding plurality of electrodes 3 on the surface of the semiconductor wafer 1. The wiring board 30 of the probe section is attached to the base 66.
【0032】昇降駆動部65はマイクロプロセッサ72
から制御バス71を介して送られる信号により制御さ
れ、テスタ69と連動して試料台63の上下方向の微動
調整等を行う。また、上記昇降駆動部65はX−Yステ
ージ67上に設置され、半導体ウェハ1の水平面内位置
決めを行い、また、図示しない回動機構により向きが制
御される。半導体ウェハ1の各電極は配線基板30の同
軸コネクタ25からケーブル68を介してテスタ69に
接続され、その間を各種の検査信号が送受されて半導体
ウェハ1に形成された複数の半導体素子の各々の動作特
性が順次テストされる。The elevation drive unit 65 is a microprocessor 72.
Is controlled by a signal sent from the control bus 71 to the fine movement of the sample table 63 in the vertical direction in cooperation with the tester 69. Further, the elevating / lowering drive unit 65 is installed on the XY stage 67 to position the semiconductor wafer 1 in a horizontal plane, and the orientation is controlled by a rotating mechanism (not shown). Each electrode of the semiconductor wafer 1 is connected to the tester 69 from the coaxial connector 25 of the wiring board 30 via the cable 68, and various inspection signals are transmitted and received between the electrodes of each of the plurality of semiconductor elements formed on the semiconductor wafer 1. Operating characteristics are tested sequentially.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明により、半導体チップの各電極に
接続される線材の端部を上記電極ピッチに合わせて絶縁
基板により固定し、テスタに接続される配線基板の配線
ピッチにまで拡大するので、プロ−ブ部の配線ピッチを
狭めることができ、これにより、テスト数を例えば従来
の大型計算機用LSI等における1000本レベルから
2000〜3000本レベルに拡大することができる。
また、上記線材の端部を保持する絶縁基板のスル−ホ−
ルをNCにより加工すると、プローブ本数や、同ピッチ
等を個々の半導体チップの電極配置に合わせて迅速、容
易に設定/変更することができ、これにより設計、製造
期間を短縮することができるAccording to the present invention, the end portions of the wire material connected to the respective electrodes of the semiconductor chip are fixed by the insulating substrate in accordance with the above electrode pitch, and are expanded to the wiring pitch of the wiring substrate connected to the tester. As a result, the wiring pitch of the probe section can be narrowed, whereby the number of tests can be expanded from the level of 1000 lines in a conventional large-scale computer LSI or the like to the level of 2000 to 3000 lines.
In addition, the through hole of the insulating substrate holding the end of the wire is
If the probe is processed by NC, the number of probes, the same pitch, etc. can be set / changed quickly and easily according to the electrode arrangement of each semiconductor chip, which can shorten the design and manufacturing period.
【0034】さらに、上記線材の導体を絶縁材により被
覆して導電性材料で覆って同軸ケーブルとして用いるの
で、従来装置における同軸ケーブル端部の絶縁基板スル
−ホ−ルへの取り付け作業や、フランジ付き電極を芯線
に固着したりする面倒な組立作業を省略することができ
る。Furthermore, since the conductor of the above wire is covered with an insulating material and covered with a conductive material to be used as a coaxial cable, the work of attaching the end of the coaxial cable to the insulating substrate through hole in the conventional device and the flange are performed. It is possible to omit the troublesome assembly work of fixing the attached electrode to the core wire.
【0035】また、上記複数のプローブの先端部を上記
線材と一体化することにより、従来装置のスプリングプ
ロ−ブの全てを省略して、電極上にはんだボールを備え
た半導体チップをテストすることができ、さらに、プロ
−ブピッチを従来の0.45mmから0.2mm以下に
縮小できるので、これに対応した狭電極ピッチの半導体
素子の検査が可能となる。Further, by integrating the tip portions of the plurality of probes with the wire material, it is possible to omit all of the spring probe of the conventional device and test the semiconductor chip having the solder balls on the electrodes. In addition, the probe pitch can be reduced from 0.45 mm of the related art to 0.2 mm or less, so that it is possible to inspect a semiconductor element having a narrow electrode pitch corresponding to this.
【0036】また、プロ−ブヘッダ部にスプリングプロ
ーブを設けることにより、上記はんだボールを備えた半
導体チップとこれを備えていない半導体チップの双方を
テストすることができる。Further, by providing the spring probe in the probe header portion, it is possible to test both the semiconductor chip having the solder ball and the semiconductor chip not having the solder ball.
【0037】また、各プローブ先端部を、絶縁基板のス
ル−ホ−ル内に厚膜導体を充填した後に、その上に成膜
技術により突起状先端部を形成することにより、多数の
プローブを一括して精度良く作ることができ、各プロ−
ブの先端位置のバラツキを10μm以内に収めることが
できる。In addition, each probe tip is filled with a thick film conductor in the through-hole of the insulating substrate, and then a protruding tip is formed on the thick film conductor by a film forming technique, whereby a large number of probes can be obtained. It can be made in a batch with high precision, and each
The variation in the tip position of the protrusion can be kept within 10 μm.
【0038】さらに、上記プローブユニットの配線部の
各線材端部に導電性チュ−ブを取り付け、これらを配線
部の絶縁基板の段差付きスル−ホ−ル内に嵌合させるこ
とにより、各線材の位置決めが容易になるので、組立調
整工数を短縮して装置を経済化することができる。Further, a conductive tube is attached to each end of each wire of the wiring portion of the probe unit, and these are fitted into the stepped through holes of the insulating substrate of the wiring portion, whereby each wire is attached. Since it is easy to position, the man-hours for assembly and adjustment can be shortened and the device can be made economical.
【図1】本発明による半導体素子検査装置のプロ−ブ部
の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a probe portion of a semiconductor device inspection apparatus according to the present invention.
【図2】本発明による半導体素子検査装置のプローブ部
の他の断面図である。FIG. 2 is another cross-sectional view of the probe portion of the semiconductor device inspection apparatus according to the present invention.
【図3】本発明による半導体素子検査装置のプローブ部
の他の断面図である。FIG. 3 is another cross-sectional view of the probe portion of the semiconductor device inspection apparatus according to the present invention.
【図4】本発明によるプロ−ブ線材端部挿入、固定する
絶縁基板の部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view of an insulating substrate for inserting and fixing an end portion of a probe wire according to the present invention.
【図5】本発明によるプロ−ブ線材端部挿入、固定する
絶縁基板の他の部分断面図である。FIG. 5 is another partial cross-sectional view of the insulating substrate for inserting and fixing the end portion of the probe wire according to the present invention.
【図6】本発明によるプロ−ブ線材端部挿入、固定する
絶縁基板の他の部分断面図である。FIG. 6 is another partial cross-sectional view of the insulating substrate for inserting and fixing the end portion of the probe wire according to the present invention.
【図7】本発明によるプロ−ブ線材端部挿入、固定する
絶縁基板の他の部分断面図である。FIG. 7 is another partial cross-sectional view of the insulating substrate for inserting and fixing the end portion of the probe wire according to the present invention.
【図8】本発明によるプロ−ブ線材端部挿入、固定する
絶縁基板の他の部分断面図である。FIG. 8 is another partial cross-sectional view of the insulating substrate for inserting and fixing the end portion of the probe wire according to the present invention.
【図9】本発明によるプロ−ブ線材端部挿入、固定する
絶縁基板の他の部分断面図である。FIG. 9 is another partial cross-sectional view of the insulating substrate for inserting and fixing the end portion of the probe wire according to the present invention.
【図10】本発明によるプロ−ブ線材端部挿入、固定す
る絶縁基板の他の部分断面図である。FIG. 10 is another partial cross-sectional view of the insulating substrate for inserting and fixing the end portion of the probe wire according to the present invention.
【図11】本発明によるプロ−ブ線材端部挿入、固定す
る絶縁基板の他の部分断面図である。FIG. 11 is another partial cross-sectional view of the insulating substrate for inserting and fixing the end portion of the probe wire according to the present invention.
【図12】本発明の半導体素子検査装置をウェハプロー
バとして構成した図である。FIG. 12 is a diagram in which the semiconductor device inspection apparatus of the present invention is configured as a wafer prober.
【図13】ウエハとチップの斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of a wafer and chips.
【図14】従来の検査用プローブの断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of a conventional inspection probe.
【図15】図14の平面図である。FIG. 15 is a plan view of FIG.
【図16】電極上にはんだボールを有する半導体素子の
斜視図である。FIG. 16 is a perspective view of a semiconductor device having solder balls on electrodes.
【図17】図16の半導体素子の実装状態を示す斜視図
である。FIG. 17 is a perspective view showing a mounted state of the semiconductor element of FIG.
【図18】従来の検査装置の部分断面図である。FIG. 18 is a partial cross-sectional view of a conventional inspection device.
【図19】図18の検査装置用多層配線基板の部分断面
図である。19 is a partial cross-sectional view of the inspection apparatus multilayer wiring board of FIG.
【図20】従来の半導体素子検査装置のプローブユニッ
ト部の部分断面図である。FIG. 20 is a partial cross-sectional view of a probe unit portion of a conventional semiconductor device inspection apparatus.
【図21】図20のプローブ先端部の断面図である。21 is a cross-sectional view of the probe tip portion of FIG. 20. FIG.
1 ウエハ 2 半導体素子(チップ) 3 電極 4 プローブカード 5 プローブ 6 はんだボール 7 配線基板 8 電極 9 信号用導体配線 10 電源導体層 11 多層配線基板 12 突起電極 13 熱源 14 スプリングプローブ 15 電極 16 シールド用の導電性基板 17 絶縁基板 18 同軸ケーブル 20 芯線保持用の絶縁基板 21 フランジ付き電極 22 導電性基板 23 シールド 24 はんだ 25 同軸コネクタ 28 導電性プローブ 29 絶縁基板 30 配線基板 31 電極 34 絶縁性の被覆材 35 絶縁性のチューブ 36 導電性材料 38 絶縁基板 39 可動ピン 40 絶縁基板 41 スペーサ 43 導電性線材 44 可動ピン 45 プローブ 46 セラミック基板 47 厚膜導体 48 めっき部 49 はんだボール 51 絶縁性接着剤 55 絶縁基板 56 導電性チューブ 58 金属電極 63 試料台 64 昇降軸 65 昇降駆動部 66 台 67 X−Yステージ 68 ケーブル 69 テスタ 71 制御バス 72 マイクロプロセッサ 1 Wafer 2 Semiconductor Element (Chip) 3 Electrode 4 Probe Card 5 Probe 6 Solder Ball 7 Wiring Board 8 Electrode 9 Signal Conductor Wiring 10 Power Conductor Layer 11 Multilayer Wiring Board 12 Projection Electrode 13 Heat Source 14 Spring Probe 15 Electrode 16 For Shielding Conductive board 17 Insulating board 18 Coaxial cable 20 Insulating board for holding core wire 21 Electrode with flange 22 Conductive board 23 Shield 24 Solder 25 Coaxial connector 28 Conductive probe 29 Insulating board 30 Wiring board 31 Electrode 34 Insulating coating 35 Insulating tube 36 Conductive material 38 Insulating substrate 39 Movable pin 40 Insulating substrate 41 Spacer 43 Conductive wire 44 Movable pin 45 Probe 46 Ceramic substrate 47 Thick film conductor 48 Plating part 49 Solder ball 51 Insulating adhesive 55 Insulation Plate 56 conductive tube 58 metal electrodes 63 sample table 64 elevating shaft 65 elevation drive unit 66 units 67 X-Y stage 68 cable 69 tester 71 control bus 72 microprocessor
Claims (16)
ブの先端部をそれぞれ接触して、該半導体素子と上記テ
スタ間の検査信号送受を行う半導体素子検査装置におい
て、上記複数のプローブの先端部を保持するプロ−ブユ
ニットと、プロ−ブユニットを保持してプロ−ブユニッ
トと上記テスタ間を電気的に接続する配線基板とを備
え、さらに、プロ−ブユニットは上記複数のプローブの
先端部を保持するプローブヘッダ部と、プローブヘッダ
部と上記配線基板間を線材により配線する配線部とを備
え、さらに、上記配線部の複数の線材の少なくとも一部
を絶縁被膜付き線材とし、さらに、上記配線部の複数の
線材の間隙部に導電性材料を充填するようにしたことを
特徴とする半導体素子検査装置。1. A semiconductor element inspecting apparatus for transmitting and receiving an inspection signal between the semiconductor element and the tester by respectively contacting the tips of a plurality of probes with a plurality of electrodes of the semiconductor element, and the tips of the plurality of probes. And a wiring board that holds the probe unit and electrically connects between the probe unit and the tester, and the probe unit holds the tip portions of the plurality of probes. A probe header portion, and a wiring portion for wiring between the probe header portion and the wiring board with a wire material, further, at least a part of the plurality of wire material of the wiring portion is a wire material with an insulating coating, further, of the wiring portion A semiconductor element inspection apparatus characterized in that a gap between a plurality of wires is filled with a conductive material.
記テスタの接地電位に接続するようにしたことを特徴と
する半導体素子検査装置。2. The semiconductor device inspection apparatus according to claim 1, wherein the conductive material is connected to the ground potential of the tester.
の絶縁被膜付き線材の一部を上記テスタの電源電位に接
続し、他をテスト信号送信/受信端子に接続するように
したことを特徴とする半導体素子検査装置。3. The method according to claim 1 or 2, wherein a part of the insulating coated wire material of the wiring part is connected to a power supply potential of the tester and the other is connected to a test signal transmitting / receiving terminal. Semiconductor device inspection device.
ト信号送信/受信端子に接続する絶縁被膜付き線材を絶
縁性チュ−ブに挿入するようにしたことを特徴とする半
導体素子検査装置。4. The semiconductor element inspection apparatus according to claim 3, wherein at least the wire material with an insulating film connected to the test signal transmitting / receiving terminal is inserted into an insulating tube.
上記テスト信号送信/受信端子に接続する絶縁被膜付き
線材の少なくとも一部を同軸ケ−ブルとしたことを特徴
とする半導体素子検査装置。5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A semiconductor element inspecting device, characterized in that at least a part of the wire material with an insulating coating connected to the test signal transmitting / receiving terminal is a coaxial cable.
上記配線部の複数の線材を銅、タングステン、ステンレ
ス、銅−錫合金、ベリリウム−銅合金のいずれかにより
形成したことを特徴とする半導体素子検査装置。6. The method according to any one of claims 1 to 5,
A semiconductor element inspection apparatus, wherein the plurality of wires of the wiring portion are formed of any one of copper, tungsten, stainless steel, a copper-tin alloy, and a beryllium-copper alloy.
上記配線部の絶縁被膜付き線材の絶縁被膜材料をポリテ
トラフルオロエチレン、またはポリパラキシレン、また
はポリイミド、またはエナメルとしたことを特徴とする
半導体素子検査装置。7. The method according to any one of claims 1 to 6,
A semiconductor element inspection apparatus, wherein the insulating coating material of the wire with an insulating coating of the wiring portion is polytetrafluoroethylene, polyparaxylene, polyimide, or enamel.
をポリイミド、またはポリテトラフルオロエチレンにて
形成したことを特徴とする半導体素子検査装置。8. The semiconductor device inspection apparatus according to claim 4, wherein the insulating tube is formed of polyimide or polytetrafluoroethylene.
上記プロ−ブユニットの配線部は上記線材を絶縁基板の
複数のスル−ホ−ル内に各個に保持するようにしたこと
を特徴とする半導体素子検査装置。9. The method according to claim 1, wherein
The semiconductor device inspecting device according to claim 1, wherein the wiring portion of the probe unit holds each of the wires in a plurality of through holes of an insulating substrate.
ットの配線部の線材を保持する絶縁基板を快削性セラミ
ックス、アクリル、ポリイミド、エンジニアリングプラ
スチック、感光性ガラスのいずれかにより形成したこと
を特徴とする半導体素子検査装置。10. The insulating substrate according to claim 9, which holds the wire material of the wiring portion of the probe unit, is formed of any of free-cutting ceramics, acrylic, polyimide, engineering plastic, and photosensitive glass. Semiconductor device inspection device.
て、上記複数のプローブの先端部と上記配線部の線材を
一体に形成したことを特徴とする半導体素子検査装置。11. The semiconductor element inspection device according to claim 1, wherein the wire rods of the plurality of probes and the wiring portion are integrally formed.
て、上記プロ−ブヘッダ部を少なくともプローブ用チュ
ーブの両端部からばね力により摺動自在に外方に押しだ
される2個の可動ピンを備えたスプリングプローブの複
数と上記複数のスプリングプローブを各個に保持する絶
縁基板とにより構成し、上記スプリングプローブの可動
ピンの一方を上記プロ−ブユニットの配線部が保持する
線材端に各個に接続するようにしたことを特徴とする半
導体素子検査装置。12. The two movable pins according to claim 1, wherein the probe header portion is slidably pushed outward from at least both ends of the probe tube by a spring force. A plurality of spring probes and an insulating substrate holding the plurality of spring probes, and one of the movable pins of the spring probe is connected to each end of the wire rod held by the wiring portion of the probe unit. The semiconductor device inspection apparatus characterized by the above.
て、上記プローブヘッダ部を上記プローブの先端部を各
個に保持する絶縁基板により構成し、上記絶縁基板が保
持する各プローブの端部を上記プロ−ブユニットの配線
部の端部にはんだ付けするようにしたことを特徴とする
半導体素子検査装置。13. The probe header section according to claim 1, wherein the probe header section is composed of an insulating substrate for holding each tip of the probe, and the end section of each probe held by the insulating substrate is for the probe. -A semiconductor element inspection device characterized in that it is adapted to be soldered to the end of the wiring portion of the sub unit.
ッダ部の絶縁基板が保持するプローブ先端部のそれぞれ
を、上記絶縁基板のスル−ホ−ル内に充填した導体部
と、上記導体部の先端上にメッキ、蒸着、CVD、スパ
ッタリング等の方法により成膜し、これを必要に応じて
エッチングして形成した突起部とにより形成するように
したことを特徴とする半導体素子検査装置。14. The conductor section according to claim 13, wherein each of the probe tips held by the insulating substrate of the probe header section is filled in a through hole of the insulating substrate, and on the tip of the conductor section. A semiconductor element inspection apparatus, wherein a film is formed by a method such as plating, vapor deposition, CVD, and sputtering, and the projection is formed by etching the film as necessary.
て、上記プローブユニットの配線部の各線材に取り付け
た導電性チュ−ブと、上記プローブユニットの配線部の
絶縁基板に設けた複数の段差付きスル−ホ−ルとを備
え、上記段差付きスル−ホ−ルに上記線材の導電性チュ
−ブ部を各個に挿入して上記線材の位置決めを行うよう
にしたことを特徴とする半導体素子検査装置。15. A conductive tube attached to each wire of a wiring portion of the probe unit, and a plurality of steps provided on an insulating substrate of the wiring portion of the probe unit according to any one of claims 1 to 14. And a through hole, wherein the conductive tube portion of the wire is inserted into each of the stepped through holes to position the wire. apparatus.
ニットの配線部の各線材端部に取り付けた導電性チュ−
ブと、上記プローブユニットの配線部の絶縁基板に設け
た複数の段差付きスル−ホ−ルを備え、上記段差付きス
ル−ホ−ル内に上記線材の導電性チュ−ブを各個に挿入
して上記線材の位置決めを行い、さらに、上記各線材端
部と導電性チュ−ブの端部を上記段差付きスル−ホ−ル
の内部に納まるようにして、上記段差付きスル−ホ−ル
端部に凹部を設け、上記凹部に上記スプリングプローブ
の可動ピンの一方を案内するようにしたことを特徴とす
る半導体素子検査装置。16. The conductive tube according to claim 12, which is attached to an end of each wire rod of a wiring portion of the probe unit.
And a plurality of stepped through holes provided on the insulating substrate of the wiring portion of the probe unit, and the conductive tube of the wire is inserted into each of the stepped through holes. The wire rod is positioned by the above-mentioned method, and the end of each wire rod and the end of the conductive tube are housed inside the stepped through-hole so that the stepped through-hole end is formed. A semiconductor element inspecting device, characterized in that a recess is provided in the portion, and one of the movable pins of the spring probe is guided into the recess.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3239477A JPH0580124A (en) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | Semiconductor element inspecting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3239477A JPH0580124A (en) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | Semiconductor element inspecting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0580124A true JPH0580124A (en) | 1993-04-02 |
Family
ID=17045358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3239477A Pending JPH0580124A (en) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | Semiconductor element inspecting device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0580124A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1991
- 1991-09-19 JP JP3239477A patent/JPH0580124A/en active Pending
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